• 자원리싸이클링
• /
• 제7권2호
• /
• pp.53-58
• /
• 1998

본 연구는 폐타이어 고무분말을 이용한 아스팔트 콘크리트 혼합물의 성질에 대한 실험적 연구결과를 나타내고 있다. 기존의 재래식 아스팔트 혼합물과 폐타이어 고무분말 첨가 아스팔트 혼합물의 성상을 비교하기 위하여 다양한 물성 시험을 실시하였다. 고온에서 아스팔트 혼합물의 소성변형에 대한 저항성 평가인 휠트랙킹 시험결과 고무분말을 함유한 아스팔트 혼합물이 기존의 재래식 아스팔트 혼합물보다 약 50% 정도 상회하는 결과를 보였다. 또한, 표층용 아스팔트 혼합물을 유사한 기상조건과 하중을 가하여 아스팔트 혼합물의 내구성을 측정하는 라벨링 시험을 실시하였다. 시험결과 고무분말을 함유한 아스팔트 공시체가 재래식에 비하여 약 15%정도 우수하였다. 따라서, 향후 폐타이어의 적극적인 도로용 재료로서의 활용은 공학적인 측면에서 뿐만 아니라 폐자원의 리싸이클링 측면에서 고려될 때 향후 커다란 이득이 될 수 있을 것으로 예상된다.

• 한국지반환경공학회 논문집
• /
• 제14권10호
• /
• pp.29-37
• /
• 2013

본 연구에서는 석탄회 2종류, 석탄회와 폐타이어 혼합재료, 일반 풍화토 등 4가지 재료에 대해 현장에 시험성토체를 조성하고 1년 동안의 장기 모니터링을 통해 성토체 거동 특성 및 수질 영향을 분석하였다. 지반공학적 측면에서 재료별로 변형 거동의 차이는 보이지 않았으며, 동절기에도 성토체 내부의 동결로 인한 석탄회 재료의 강도감소 가능성은 낮은 것으로 판단되었다. 또한 성토체에서의 침하도 관측되지 않았는데 이는 성토체 하부 지반이 장기적인 압밀침하가 발생할 정도로 연약한 상태가 아니기 때문으로 판단된다. 수질 영향 평가에서는 분석된 모든 중금속과 황산염을 제외한 음이온들이 국내외 먹는물 기준치 이하로 검출되었다. 황산염의 경우 성토체 설치 후 모든 성토체에서 20일 동안 기준치를 초과하는 농도로 검출되었으나, 그 이후 급격히 감소하여 50일 이후 기준치 이하로 검출되었으며, 60일 이후에는 더 이상 검출되지 않았다.

• 한국공작기계학회:학술대회논문집
• /
• 한국공작기계학회 1997년도 추계학술대회 논문집
• /
• pp.304-309
• /
• 1997

Elastic elements, at first, were extensively used in suspensions as vibration isolators at joints. Nowadays they are used to improve stability and handling. The design of these elements has become a very important matter since the loading condition of the mechanism gives a mew suspension geometry without any modification. This paper presents an analysis of forces and moments of joints with elastic elements in the McPherson suspension mechanism to evaluate accurately the elastic deformation using the displacement matrix method in conjunction with the equilibrium equations. First the suspension is modeled as a multi-loop spatial rigid-body guidance mechanism which has elastic elements at the hardpoints of the suspension. Then a method and design euqations are developed to analyze the suspension characteristics by the various tire load. Also the displacement matrices and constraint equations for links are appllied to determine the sensitivity of the suspension mechanism. Finally this approach may conduct a realistic design of suspension mechanisms with elastic elements to improve the performance of the automobile under various driving conditions.

• 대한기계학회논문집A
• /
• 제33권11호
• /
• pp.1249-1255
• /
• 2009

Cord-rubber composites widely used in tires show very complicated mechanical behavior such as nonlinearity and large deformation. Three-phase(cord, rubber and the interface) modeling has been used to analyze the stress distribution in the cord-rubber composites more accurately. In this study, finite element methods were performed using two-dimensional generalized plane strain element and plane strain element to investigate the stress distribution and effective modulus of cord-rubber composites. Neo Hookean model was used for rubber property and several interface properties were assumed for various loading directions. It was found that the interface properties affect the effective modulus and the distributions of shear stress.

• 한국소성가공학회:학술대회논문집
• /
• 한국소성가공학회 1997년도 추계학술대회논문집
• /
• pp.194-197
• /
• 1997

The texture of a 0.25mm dia high-carbon(0.73%) steel wire made by drawing the patented and brass coated 1.4mm wire through 22 dies with a die-angle of 12$^{\circ}$has been measured. The ideal fiber texture was obtained in the center layer, while the circular texture and the near fiber texture having {111}<110> and weak {112}<110> components were obtained in the intermediate and surface layers, respectively. The circular texture was approximated by {110}<110> plus {110}<114>. The texture could be predicted by the Taylor-Bishop-Hill theory coupled with FEM for deformation.

• 대한토목학회논문집
• /
• 제29권4D호
• /
• pp.491-497
• /
• 2009

본 연구는 포장가속시험을 이용하여 다양한 온도와 하중재하방법에 따라 아스팔트 포장에 발생하는 소성변형의 특성을 분석하고, 주요 시험결과를 유한요소해석으로 예측하는 방법을 제시하고 있다. 가속시험용 포장단면은 한국도로공사 시험도로 대표 단면 중에 하나를 선정하여 동일하게 시공하고 3가지 온도조건(30, 40, $50^{\circ}C$)에서 반복이동하중에 의한 소성변형을 비교 분석하였다. 차량의 원더링 효과를 모사하기 위하여 가속시험기를 횡방향으로 좌우 35cm 범위 내에서 5cm 간격으로 이동하면서 시험을 수행하였다. 아울러 3가지 원더링 조건에 의한 소성변형의 차이도 수치해석을 통해서 검토하였다. 유한요소해석을 위하여 ABAQUS를 사용하였으며 가속시험 포장 단면을 plain strain 요소로 모델링하였다. 포장 층의 탄성계수는 FWD 시험에 의한 역산결과로 추정하였으며, 소성변형에 영향을 미치는 아스팔트 혼합물의 시간 의존성은 크리프 모델(creep model)로 고려하였다. 그리고 본 연구에서는 유한요소해석에 미치는 모델의 경계조건과 노상의 모델 포함 여부에 따른 영향을 두 가지 모델(전체모델과 부분모델)로 구분하여 검토하였다. 해석결과 두 가지 모델이 예측한 소성변형은 그 크기와 영향 범위에서 확연한 차이를 보였으며 계측결과와 비교하여 보면 노상이 모델에 포함하여야 할 것으로 판단되었다.

• Composites Research
• /
• 제26권4호
• /
• pp.223-229
• /
• 2013

본 연구에서는 자동차가 불규칙한 노면을 주행 시 받게 되는 충격으로 인하여 마운트 상단에 발생하는 영구변형을 방지하고자 하이브리드 복합재료를 사용한 스트럿 타워를 설계하였다. 타이어와 현가장치에서 흡수 가능한 에너지량을 초과하였을 시 잔류 충격은 마운트로 전이되며, 특히 고속주행성능을 향상시키기 위하여 강직한 현가장치를 도입한 경우, 에너지 흡수량 저하로 인하여 기존의 스트럿 타워가 쉽게 변형될 수 있다. 유한요소해석을 통하여 압연강판과 탄소섬유 복합재료로 이루어진 하이브리드 복합재료 스트럿 타워의 최적설계를 진행하였으며, 낙하충격시험을 실시하여 동적 거동을 연구하였다. 또한 3차원 형상측정과 초음파 비파괴 검사방법을 이용하여 스트럿 타워의 손상 유무를 확인하였다.

• 한국기계가공학회지
• /
• 제18권8호
• /
• pp.51-59
• /
• 2019

Flow forming is an eco-friendly and high-efficiency plastic deformation process with fewer chips during a process which is specifically used to manufacture seamless tubular products like tire wheels, rocket motor cases etc. On the development of mortar barrel using Inconel718 tube, some flow formed products had dimensional errors on their thickness. In this study, our purpose is to optimize the process conditions with the smallest dimensional error. In order to find an optimum process condition, 2D axisymmetric FEM simulation analyses with Taguchi method were conducted. Geometric variables (attack angle, flatting angle, roller nose radius) and operating parameters (depth of forming, feed rate) are considered as control factors. Forward flow forming with single roller was first analyzed to determine the effective factors using AFDEX software and attack angle of the roller was identified as the most influential factor. Also, the nose radius of the rollers was confirmed as a significant factor in multi-rollers flow forming system. The effect of rollers offset values are also studied and finally, we proposed optimal conditions to improve the accuracy of flow forming process with Inconel718 tube for mortar barrel manufacturing.

• Elastomers and Composites
• /
• 제52권2호
• /
• pp.114-130
• /
• 2017

여러 종류의 고무 제품을 가정과 산업 현장에서 오래전부터 사용하여 왔기 때문에 고무 제품의 기능을 당연시하나, 고무만의 독특한 점탄성 기능에 근거한 충격 흡수 기능과 수축과 변형 능력을 다른 재료에서 찾기 어려워 고무 제품의 활용 분야가 점차 더 넓어지고 있다. 고무 제품의 사용 여건이 다양해지고 기능을 제고해야 할 필요성이 높아지면서 고무 물성을 보강하는 충전제가 고무 제품의 기계적 물성 제고뿐 아니라 고무 제품의 특수 기능을 보장하고, 생산성을 높이며, 수명을 늘리는 첨가제로서 더욱 중요해졌다. 충전제에 의한 고무의 물성 보강은 고무와 충전제의 종류, 첨가량과 가황반응 등 제조 방법과 조건에 따라 크게 달라져서 보강 효과를 간단하게 설명하기 어렵다. 지금까지 제안된 보강 기구와 보강 효과를 종합한다. 1) 고무 사슬과 충전제 사이에 친화력이나 수소결합에 의한 이음, 고무 사슬과 충전제 알갱이 사이의 화학결합, 또는 충전제 알갱이 표면이나 알갱이 사이에 고정된 이음끈 등에 의해 고무 사슬이 충전제 표면에 고정(immobilized)되고, 2) 고정된 고무 사슬이나 이음 구조, 또는 화학결합을 중심으로 고무 사슬들이 서로 얽히면서 고무 사슬의 움직임이나 변형이 제한되어 보강 효과가 나타난다. 3) 충전제 첨가량이 많으면 충전제 알갱이끼리 또는 충전제 알갱이-고무 사슬이 이어지면서 만드는 이음 구조도 고무 사슬의 움직임과 변형을 억제하여 보강 효과를 증진시킨다. 4) 충전제와 고무 사슬의 접근과 주변 고무 사슬의 얽힘으로 생성된 충전제-고무 결합체가 고무 물성을 보강하고 에너지 분산을 촉진하며 변화에 대한 저항을 증폭시켜 보강 효과를 증진한다. 5) 충전제 알갱이가 나노 크기로 아주 작아서 고무 사슬과 접촉할 수 있는 면적이 넓어져 고무-충전제 결합체가 많이 생성되고, 고무 사슬이 얽힐 수 있는 이음끈이 많으면 충전제 표면에서 고무 사슬의 농도가 높아져 보강 효과가 커진다. 종래에는 고무의 물성 보강은 인장성질과 내마모성의 증진에 초점이 맞추어져 있었지만, 사용 목적과 사회적 요구에 따라 보강 대상이 달라지고 있다. 승용차용 타이어에서 트레드 고무의 접지력과 구름저항을 동시 개선하기 위한 보강용 충전제로 실리카를 사용한다. 충전제가 단순 기능 보강에서 특수 기능의 보강으로 사용 목적이 다양해지면서, 충전제는 이제 고무 제품의 단순한 첨가제 수준을 넘어서 고무 제품의 용도를 넓히고 기능을 높이는 필수적인 물질로 발전하고 있다. 카본블랙과 실리카 등 전통적인 충전제 외에 탄소나노튜브나 그래핀 등의 새로운 충전제의 활용, 표면처리와 화학적 가공으로 판상 점토의 보강 기능 제고, 고무 내에서 충전제의 상태와 이들의 보강 기능에 대한 연구가 더욱 활발해지리라 전망한다.